Untersuchungen zu FBRSL1, einem Gen ursächlich für ein neues komplexes Dysmorphie-Retardierungssyndrom?

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Annette Borchers; Professorin Dr. Silke Pauli
• Fachliche Zuordnung: Humangenetik
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 418368305

Mittels Exomsequenzierung konnten wir bei drei Kindern mit einem bisher nicht beschriebenen Fehlbildungssyndrom mit mentaler Retardierung jeweils eine Nonsense-Mutation (Stopp-Mutationen und Frameshift-Mutation mit vorzeitigem Stopp-Codon) im Fibrosin-like 1-Gen (FBRSL1) identifizieren. Ziel des beantragten Projektes ist zu klären, durch welche molekularen Mechanismen die pathogenen FBRSL1-Varianten zum klinischen Phänotyp beitragen. Die Funktion von FBRSL1 ist nahezu unbekannt, jedoch wurden bereits Mutationen im FBRSL1-Paralog AUTS2 (alte Bezeichnung FBRSL2) mit einem mentalen Retardierungssyndrom assoziiert. Im Rahmen der ersten Förderperiode erfolgte zunächst die Identifizierung/Validierung humaner FBRSL1-Transkripte sowie die Charakterisierung ihrer Expression und subzellulären Protein-Lokalisation. Darüber hinaus konnten wir ein Fbrsl1-Knockdown Tiermodell (Xenopus laevis) etablieren und die Pathogenität einer FBRSL1-Stoppmutation mit Hilfe von Rescue-Experimenten belegen. Des Weiteren haben wir FBRSL1-Interaktionspartner und Zielgene identifiziert, die nahelegen, dass FBRSL1 sowohl an der Genregulation ribosomaler Proteine als auch der Zellteilung beteiligt ist. Diese duale Funktion soll im Folgeantrag weiter untersucht und charakterisiert werden. Zur Abklärung der Fehlregulation ribosomaler Proteine soll einerseits überprüft werden, ob diese Beobachtung auf eine gestörte Funktionsweise des FBRSL1-enthaltenden Polycomb-Komplexes zurückzuführen ist (u.a. ChIP-Seq) oder ob die Fehlregulierung sekundär auf mitotischen Stressmechanismen und translationaler Anpassung beruht (u.a. Analyse des MDM2-p53-Signalweges, p21 und Apoptose-Signalweg, Erfassung der Aneuploidierate). Zur Untersuchung der Funktion von FBRSL1 während der Mitose wird die Expression und Lokalisation der FBRSL1-Isoformen in synchronisierten Zellen zu verschiedenen Zeitpunkten der Mitose untersucht und zellzyklusspezifische FBRSL1-Interaktionspartnern identifiziert bzw. weiter charakterisiert. Ergänzend hierzu wird die Funktion von Fbrsl1/FBRSL1 während der neuralen- und Neuralleistenzellen-Entwicklung, sowie während der Herzentwicklung im Xenopus-Tiermodell sowie humanen Zell-Systemen analysiert. Die Untersuchung des Einflusses der patientenspezifischen Mutationen auf diese Systeme soll die übergeordnete Fragestellung klären, wie pathogene FBRSL1-Varianten zu einem komplexen Dysmorphiesyndrom führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen